Kamera

Question: Kuka keksi kuvakennot?



Kamera on kuvien tallentamiseen käytettävä laite. Sana itsessään on peräisin latinasta, camera obscura – pimeä huone, joka oli varhainen mekanismi kuvien heijastamiseen, jossa koko huone toimi samantapaisesti kuin nykyaikainen kamera, paitsi että kuvaa ei voitu tallentaa.
Historia
Vuonna 1888 Kodak toi markkinoille rullafilmin ja sille sopivan kameran nimellä Kodak no.1. Varsinainen markkinamenestyjä oli Kodakin lapsille tarkoitettu Kodak Brownie-laatikkokamera. Kamerassa ei ollut säätöjä ja filmin taustalla oli suojapaperi, jonka vuoksi filmi voitiin vaihtaa valossa.
Kameran rakenne ja toiminta
Jokainen kamera on periaatteessa camera obscura eli pimeä huone. Kamera on valotiivis kotelo, jonka seinämässä on objektiivin ja sulkimen peittämä aukko. Kuvatessa valo pääsee sisään ja vastapäiselle seinämälle piirtyy kuva kuvauksen kohteesta. Jotta kuva onnistuisi, valonherkän materiaalin tai kuvakennon pitää valottua oikein. Valotusta säädellään suljinajalla, objektiivin himmentimellä (aukolla) ja valonherkän materiaalin tai kennon herkkyysasetuksella. Aiemmin valokuvaajan piti manuaalisesti laskea oikea aukko-aika-arvo herkkyyden mukaan. Nykyään valotusta säädellään mikroprosessorilla.
Etsin
Etsin on kamerassa oleva pieni aukko jota vasten silmä laitetaan kuvan rajaamista ja kameran suuntaamista varten. Etsin voi olla muusta optiikasta erillinen optinen tähtäin tai se voi näyttää kuvaa joka tulee varsinaisen kuvausoptiikan läpi. Useissa digitaalisissa kameroissa (kts. peilittömät järjestelmäkamerat) on elektroninen etsin, jonka kuva muodostetaan sähköisesti kameran kennon tuottaman kuvan pohjalta.
Suljin
Suljin on mekaaninen osa, joka säätelee valon pääsyä filmille tai valoherkälle kennolle. Ensimmäisissä kameroissa sulkimen virkaa hoiti objektiivinsuojus, jonka valokuvaaja otti käsin pois valotuksen alussa ja laittoi takaisin valotuksen lopussa. Nykyisissä kameroissa on joko keskussuljin tai verhosuljin. 
Keskussulkimessa on metallilevyjä objektiivin himmennintasossa (eli linssien välissä). Sulkimen auetessa nämä siirtyvät valon edestä pois. Yleensä suljin koostuu joukosta lamelleja, jotka siirtyvät säteittäisesti ulospäin optisesta akselista. Keskussulkimen lyhin valotusaika on tyypillisesti 1/500s ja suurin etu muihin suljintyyppeihin se, että salamatäsmäys toimii kaikilla valotusajoilla. Studiokamerat on tästä syystä varustettu lähes aina keskussulkimella. Keskussuljin on rakennettava jokaiseen objektiiviin erikseen, mikä tietysti aiheuttaa kustannuksia.
Verhosulkimessa valotuksen määrää filmi- tai kuvastason edessä kulkeva rako. Rako muodostetaan kahden verhon väliin (verho voi olla metallia tai kangasta). Raon suuruutta muuttamalla voidaan valotusaikaa säätää. Yleensä verhon liikkumisnopeus on vakio. Pitkät ajat muodostetaan siirtämällä ensimmäinen verho auki, odottamalla tarvittava aika ja lopettamalla valotus siirtämällä toinen verho kuvastason eteen. Jos verhon liikkumisnopeus kuvatason editse on 1/100s, niin valotusaika 1/125s muodostetaan avaamalla verho 80%:n leveydeltä. Valotusaika 1/1000s muodostetaan avaamalla verho 10%:n leveydeltä eli kinofilmillä raon suuruus on 3,6mm, jos verho liikkuu vaakasuuntaan, ja 2,4mm, jos verho liikkuu pystysuuntaan. Pystysuuntaan liike on lyhyempi kuin vaakasuuntaan, joten verhon kulkuaika voidaan tehdä vaakasuuntaa lyhyemmäksi. Lyhyin salamatäsmäysaika on verhon liikeaika kuvaksen ohi, koska salaman leimahdushetkellä sulkimen on oltava kokonaan auki.
Lyhyintä valotusaikaa rajoittaa se, kuinka kapeaksi verhojen väli voidaan tehdä säilyttämällä kuitenkin tarpeellinen tarkkuus. Tyypillisesti verhosulkimen lyhyin valotusaika on 1/4000s, mutta markkinoilla on nopeamminkin toimivia sulkimia.
Verhosulkimen suurin etu on, että kuvataso voidaan peittää objektiivin vaihdon ajaksi. Tästä syystä verhosuljin on lähes kaikissa pienkoon järjestelmäkameroissa. Verhosulkimen suurin haitta on se, että lyhyin salamatäsmäysaika on luokkaa 1/250s tai pidempi.
Kuvaa otettaessa suljin aukeaa kuvaajan tai kameran automatiikan määräämäksi ajaksi ja kokoisena. Kun himmentimen aukko säätelee filmin saamaa valon määrää valotuksen aikana, niin suljinaika säätelee aikaa jona valo pääsee filmille. Esimerkiksi pimeissä olosuhteissa sulkimen nopeuden pitäisi olla hitaampi tai aukon suurempi, jotta filmi kykenisi tallentamaan tilanteen vähäisen valon.
Objektiivi
Kameran objektiivi piirtää kuvan halutun kokoisena ja terävänä valoherkälle pinnalle (filmi tai valokenno). Nykyaikaisissa kameroissa kiinteäpolttovälinen objektiivi on usein korvattu vaihtuvapolttovälisellä zoom-objektiivilla, jolla polttoväli ja kohteen kuvautuminen voidaan säätää sopivaksi liikkumatta lähemmäs kohdetta tai kohteesta poispäin.
Objektiivi koostuu yleensä useiden linssien muodostamista linssiryhmistä. Linssiryhmään kuuluu sekä kuperia että koveria linssejä, ja erilaisten linssien tarkoituksena on kumota toistensa kuvaan aiheuttamia virheitä. Koska eri värit eli valon eri aallonpituudet tarkentuvat hieman eri tasolle, tarvitaan ryhmä linssejä, joiden avulla eri aallonpituudet saadaan tarkentumaan samalle tasolle (polttotasolle). Muuten tuloksena olisi epäterävä kuva, jossa eri värit eivät osuisi samalle kohdalle.
Järjestelmäkameroihin on saatavilla paljon erilaisia objektiiveja eri polttoväleillä ja valovoimakkuuksilla varustettuna. Objektiivi voi olla myös Zoom-objektiivi, jolloin polttoväliä pystyy säätämään kuvauskohteen mukaan. Ns. hybridikameroissa eli puolijärjestelmäkameroissa on yleensä melko pitkällä polttovälillä varustettu kiinteä objektiivi. Kompaktikameroiden polttoväli on huomattavasti lyhyempi.
Normaaliobjektiivin polttoväli vastaa suunnilleen filmiruudun tai kennon lävistäjän mittaa. Esimerkiksi 35 mm kinofilmikamerassa normaaliobjektiivin polttoväli on noin 50 mm. Tätä pienemmällä polttovälillä varustettuja objektiiveja kutsutaan laajakulmaobjektiiveiksi ja suuremmalla polttovälillä varustettuja objektiiveja teleobjektiiveiksi. Laajakulmaobjektiivia käytetään kuvattaessa laajoja näkymiä tai esimerkiksi ahtaissa sisätiloissa. Kauko-objektiivi saadaan lähikuvia kaukana sijaitsevista kohteista.
Himmennin
Himmennin on objektiivin yhteyteen rakennettu, läpimitaltaan yleensä säädettävä aukko, jonka kautta valon on kuljettava. Himmentimen aukon kokoa muuttamalla voidaan säätää filmille tai kuvakennolle pääsevän valon määrää. Himmentimen aukon suhteellinen koko vaikuttaa myös syvyysterävyyteen niin, että pienemmällä aukolla saavutetaan suurempi syvyysterävyysalue.
Himmentimen aukon koko ilmaistaan yleensä suhdelukuna, joka ilmaisee aukon halkaisijan suhteessa objektiivin polttoväliin. Esim. himmentimen arvolla 2.8 aukon halkaisija on 1/2,8 polttovälistä. Aukon todellisen läpimitan kasvaessa sen numeroarvo siis pienenee: aukko 2 päästää lävitseen enemmän valoa kuin aukko 16.
Erilaisia kameroita
Analogiset kamerat tallentavat valon valokuvafilmille. Video- ja digitaalikamerat käyttävät elektroniikkaa, yleensä CCD-kennoa, kaappaamaan kuvia, jotka voidaan myöhemmin siirtää esimerkiksi tietokoneelle.
Kameroita, jotka tallentavat useita kuvia sarjana, kutsutaan elokuvakameroiksi, yksittäisille kuville suunniteltuja kutsutaan still-kameroiksi. Näiden kategorioiden rajat kuitenkin hämärtyvät, kun tavallisilla kameroilla otettuja otoksia käytetään liikkeen kuvaamiseen erikoistehostetyössä. Nykyaikaiset digitaalikamerat pystyvät usein tekemään pienen vaihdoksen yksittäiskuva- ja elokuvamoodien välillä.
Elokuvakamera tallentaa kuvia nopeassa tahdissa, mahdollistaen liikkuvan kuvan kuvauksen.
Filmikamera tallentaa kuvan valoherkälle filmille.
Lämpökamera kuvaa kohteen lähettämää infrapunasäteilyä.
Neulanreikäkamera kuvaa ilman objektiivia pienen reiän läpi syväteräviä kuvia
Panoraamakamera kuvaa laajakuvakulmaisen näkymän (n. 110-360°)
Videokamera tallentaa liikkuvaa kuvaa elektronisesti valoherkän kennon avulla.
Valokuvakamera tallentaa liikkumattoman kuvan.
Valvontakamera kuvaa tapahtumia ja lähettää ne toiseen näyttöpäätteeseen tai tallentaa ne.
Viemärikamera on viemäreiden kuvaamiseen tarkoitettu kamera, jolla voidaan kuvata putkistoja.
Pikakamera tulostaa kuvat välittömästi.
Järjestelmäkameran osia voi vaihtaa tarpeen mukaan.
Verkkokamera on kamera, jolla ihmiset näkevät toisensa verkon kautta.
Digitaalikamera tallentaa kuvan valoherkän kennon avulla digitaaliseen muistiin, yleensä muistikortille. Matkapuhelimien kamerat ovat digitaalisia ns. kännykkäkameroita.
Katso myös
Salamalaite
Jalusta
Kirjallisuutta
Citation error, replace with{{cite book| author = May, Alex| title = Digitaalinen valokuvaus| publisher = Pagina| year = 2000}}
Citation error, replace with{{cite book| author = Mölsä, Pekka| title = Digitaalinen valokuvaus on| publisher = Helsingin yliopisto| year = 2007}}
Citation error, replace with{{cite book| author = Punkari, Pekka| title = Digifotokoulu| publisher = Docendo| year = 2006| id = ISBN 951-846-232-1}}
Citation error, replace with{{cite book| author = Viljanen Jarkko, Karhula Matti & Miettinen Petri| title = Digikuvan peruskirja| location = Jyväskylä| publisher = Docendo| year = 2006| id = ISBN 951-846-182-1}}
Aiheesta muualla




* 
Luokka:Valokuvaus
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit